《转》Linux下的进程同步机制 – 记录锁

当可能出现几个进程争用（读、写）同一个Critical Section的时候，加锁是常用的做法。
Linux加锁的方法，除了经典的IPC（Semophore）之外，记录锁（Record Locking）提供了更简单的方法。

其实记录锁的名字叫文件锁会比较贴切一点，因为其加锁和解锁都是通过对文件的操作完成的。
文件锁的粒度大可到整个文件，小可到一个字节，长度可变，但都可以说是对应一个Record（逻辑意义上）。

对锁的控制是通过调用fcntl实现的，基本的方式如下：

fcntl(fd, operation, flock);

fd是某个文件的句柄，该fd需要以与type相匹配的方式open
operation是操作类型

• F_GETLK 读取锁信息
• F_SETLK 设置锁，在锁已经被占用的情况下，马上返回错误，有点类似于pthread的trylock
• F_SETLKW 设置锁，如果锁被其他进程占用，则阻塞

flock是个struct，用来传递锁的详细信息

• short int l_type 锁的类型，可以是F_RDLCK、 F_WRLCK、F_UNLCK，分别对应读锁、写锁和解锁
• short int l_whence 与l_start一起决定锁的起始位置，SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END分别对应文件的开始、当前位置和末尾，和fseek、lseek里的含义一致
• off_t l_start 起始位置
• off_t l_len 长度，0表示从l_start到文件的末尾。据说某些实现支持负数
• pid_t l_pid 拥有锁的进程，operation为GETLK的时候会被设置

fd所对应的文件，本身不需要有数据。

由operation的取值，flock的定义可以看出，其实记录锁非常灵活。
它既可以实现排他锁（F_WRLCK），也可以实现共享锁（F_RDLCK）；
同时也支持同步锁（F_SETLKW）和异步锁（F_SETLK）。

记录锁的另一个好处时，进程退出时，会自动释放掉自己所占用的锁。
这就避免了进程异常退出时资源无法回收的问题。

速度也是需要考虑的因素，根据测试，记录锁相对最慢；
但综合考虑易用性和灵活性，我认为这样的速度损耗是可以接受的。

flock(2)是另一种实现文件锁的方法，详情可以man 2 flock。